本發(fā)明涉及輸、配電設備狀態(tài)評估與在線監(jiān)測，具體為一種在線評估異常電流互感器誤差方法及系統(tǒng)。

背景技術：

1、在電力系統(tǒng)中，電流互感器是至關重要的設備，它能夠?qū)旊娋€路上的電流進行測量，確保繼電保護和電量計量的精確性，為電力系統(tǒng)提供必要的一次側(cè)電流信息。但長期以來，運行電流互感器的異常狀態(tài)始終難以得到準確且及時的監(jiān)測，這種情況不僅會給供電企業(yè)帶來不容忽視的經(jīng)濟損失，致使供電成本提高，加重其他用戶的負擔，還會對公平、有序用電產(chǎn)生不良影響。然而，由于電流互感器的自身特性，其群體內(nèi)物理關系相對復雜，物理約束條件隱蔽，不能通過簡單的相互比較實現(xiàn)電流互感器異常狀態(tài)的在線監(jiān)測。同時，變電站內(nèi)線路電流變化相互獨立，電流幅值在0％～120％額定電流范圍內(nèi)隨機變化，且線路電流具有的數(shù)據(jù)特征受到系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式、地區(qū)環(huán)境特點、負荷類型、互感器電壓等級等因素影響，運行狀態(tài)信息特征較為隱蔽，因此電流互感器的異常狀態(tài)在線監(jiān)測難以實現(xiàn)。

2、目前，針對電流互感器在線監(jiān)測的方法主要劃分為兩大類，分別為精確建模法、信號處理法。精確建模法的思路是利用模型解析的方法，將互感器的物理模型抽象為包含多個參量的數(shù)學模型，通過查閱資料或歷史運行數(shù)據(jù)的方式獲取各參量的精確數(shù)值，利用解方程的思路得到互感器運行狀態(tài)信息。該類方法工程適應性差，工程實際中獲得的參數(shù)精度較低，且易受環(huán)境影響，因此多見于實驗室仿真驗證。信號處理法利用信號處理的方法，對單臺互感器輸出信號的高頻采樣瞬時值開展信號變換、分離、提取，從中尋找表征互感器異常運行狀態(tài)的信號分量，通過判斷信號分量的存在與否以及大小評估互感器誤差狀態(tài)，但是對于長期運行中誤差的漸變型變化并不敏感，無法發(fā)現(xiàn)誤差漸變，且識別精度低，工程適用性弱。

技術實現(xiàn)思路

1、鑒于上述存在的問題，提出了本發(fā)明。

2、因此，本發(fā)明解決的技術問題是：如何解決現(xiàn)有運行電流互感器誤差評估方法參數(shù)精度低，工程適應性差，且易受環(huán)境影響的問題。

3、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案：一種在線評估異常電流互感器誤差方法，其包括如下步驟，

4、依據(jù)回路電流平衡原理，考慮互感器誤差，計算出電流互感器標準誤差；

5、根據(jù)標準誤差系數(shù)，繪制標準誤差系數(shù)曲線；

6、依據(jù)回路電流平衡原理，考慮互感器誤差，計算出電流互感器實際誤差；

7、當實際誤差電流不等于相同條件下標準誤差電流時，計算當前條件下的誤差電流關聯(lián)系數(shù)變化量，誤差電流關聯(lián)系數(shù)變化量超過所述標準誤差系數(shù)曲線設定的閾值時，判斷該電流互感器存在波動；

8、當判別出電流互感器存在波動后，計算當前電流互感器的三相電流和，三相電流和超過同條件下三相電流和的閾值時，判斷該互感器為異?；ジ衅?。

9、作為本發(fā)明所述的一種在線評估異常電流互感器誤差方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述計算出電流互感器標準誤差包括，

10、依據(jù)回路電流平衡原理，當不考慮互感器誤差時，有進線電流等于出線電流，表達式為：

11、

12、其中，表示進線電流值，n表示進線電流支路數(shù)量，表示出線電流值，m表示出線電流支路數(shù)量，j表示互感器的數(shù)量。

13、作為本發(fā)明所述的一種在線評估異常電流互感器誤差方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述計算出電流互感器標準誤差還包括，

14、依據(jù)回路電流平衡原理，當考慮互感器誤差時，表達式為：

15、

16、其中，為進線j支路電流標準測量值，進線j支路互感器的誤差標準矢量，為出線j支路電流標準測量值，出線j支路互感器的誤差標準矢量，為進出線電流矢量標準差值。

17、作為本發(fā)明所述的一種在線評估異常電流互感器誤差方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述根據(jù)標準誤差系數(shù)，繪制標準誤差系數(shù)曲線包括，

18、根據(jù)標準誤差系數(shù)，繪制誤差系數(shù)曲線，表述標準誤差系數(shù)矢量與進出線電流標準測量值的關系，表達式為：

19、

20、其中，為標準誤差系數(shù)矢量，為進出線電流標準測量值；

21、根據(jù)不同運行狀況下1％～120％各百分比電流下當前節(jié)點的電流互感器的標準誤差系數(shù)繪制出標準誤差系數(shù)曲線，作為判別該運行狀況下電流互感器波動和異常的基準。

22、作為本發(fā)明所述的一種在線評估異常電流互感器誤差方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述依據(jù)回路電流平衡原理，考慮互感器誤差，計算出電流互感器實際誤差包括，

23、依據(jù)回路電流平衡原理，當考慮互感器誤差時，表達式為：

24、

25、其中，為進線j支路電流實際測量值，進線j支路互感器的實際誤差矢量，為出線j支路電流實際測量值，出線j支路互感器的實際誤差矢量，為進出線電流矢量實際差值。

26、作為本發(fā)明所述的一種在線評估異常電流互感器誤差方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述當實際誤差電流不等于相同條件下標準誤差電流時，計算當前條件下的誤差電流關聯(lián)系數(shù)變化量包括，

27、當誤差電流不等于相同條件下標準誤差電流時，表達式為：

28、

29、其中，為誤差電流變化量；

30、計算當前條件下的誤差電流關聯(lián)系數(shù)變化量，表達式為：

31、

32、其中，為誤差電流關聯(lián)系數(shù)變化量；為進出線電流實際測量值；

33、當誤差電流關聯(lián)系數(shù)變化量超過標準誤差系數(shù)曲線設定的閾值時，判斷相應的電流互感器存在波動；

34、在判斷為電流互感器存在波動的基礎上，比較存在波動的電流互感器在相同條件下三相電流和，通過設定時間段運行后，獲得各電流互感器的標準測量值和實際測量值迭代運算獲得初始運行狀態(tài)下各百分比電流下三相電流和標準測量值與相同條件下的實際測量值m'，當二者誤差超過閾值時，則判斷為電流互感器異常。

35、作為本發(fā)明所述的一種在線評估異常電流互感器誤差方法的一種優(yōu)選方案，其中：所述計算該電流互感器的三相電流和包括，

36、電網(wǎng)一次側(cè)節(jié)點的三相電流信號之間滿足關系式為：

37、

38、其中，表示三相電流信號的a相，表示三相電流信號的b相，表示三相電流信號的c相；表示節(jié)點三相電流信號的不平衡電流；

39、對于電流互感器三相和電流標準測量值表達式為：

40、

41、其中，和分別表示第n條支路上的a相、b相和c相電流標準測量值；表示第n條支路上三相和電流標準測量值；

42、對于電流互感器三相和電流實際測量值m'，關系式為：

43、

44、其中，和分別表示第n條支路上的a相、b相和c相電流實際測量值；表示第n條支路上三相和電流實際測量值。

45、在正常狀態(tài)下，電網(wǎng)的三相不平衡度在一定的時間段內(nèi)波動小，且具有統(tǒng)計變化規(guī)律，當某時刻三相電流和變化不同于變化規(guī)律時，表示出現(xiàn)計量性能異常情況。

46、本發(fā)明的另外一個目的是提供一種在線評估異常電流互感器誤差裝置，其能通過若干電流互感器支路、監(jiān)測裝置、遠程主機和時鐘裝置，解決了現(xiàn)有現(xiàn)有技術中電流互感器異常狀態(tài)難以準確及時監(jiān)測的問題，提高了電力系統(tǒng)的運行安全和經(jīng)濟效率問題。

47、為解決上述技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案：一種在線評估異常電流互感器誤差系統(tǒng)，包括：若干個電流互感器進線支路、若干個電流互感器出線支路、若干個監(jiān)測裝置、遠程主機和時鐘裝置；

48、所述監(jiān)測裝置包括相互連接的電流采樣單元和數(shù)據(jù)分析單元；

49、所述電流互感器進線支路和相對應的電流互感器出線支路連接同一個監(jiān)測裝置的電流采樣單元；

50、所述電流采樣單元包括信號調(diào)理單元和信號采樣單元，對從電流互感器獲取的原始信號進行處理和調(diào)整，將調(diào)整后的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，傳輸?shù)綌?shù)據(jù)分析單元；

51、所述數(shù)據(jù)分析單元包括依次連接的通信單元、運算控制單元和同步單元，所述通信單元與遠程主機進行數(shù)據(jù)交換和通信，讓數(shù)據(jù)的傳輸和接收能夠順利進行；

52、所述運算控制單元接收所述數(shù)字信號并進行處理和分析，判斷異常電流互感器；

53、所述同步單元與時鐘裝置鏈接，用于協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)分析單元內(nèi)部各個組件之間的操作和時序關系，確保數(shù)據(jù)分析單元的穩(wěn)定運行。

54、一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如上所述一種在線評估異常電流互感器誤差方法的步驟。

55、一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如上所述一種在線評估異常電流互感器誤差方法的步驟。

56、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提出的在線評估異常電流互感器誤差的方法通過多個磁芯模塊的可拆卸安裝，能夠根據(jù)需要拆除部分磁芯模塊達到調(diào)節(jié)氣隙長度的目的，以保證鐵心內(nèi)的磁通密度始終不飽和。此外，由于磁芯的磁通密度大小得到了控制，本方法可有效減小大電流時的磁芯損耗。